DE19800121A1 - Bagger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bagger mit verschwenkbarem Baggergehäuse, auf welchem ein Auslegerarm gelagert ist, mit einem ersten Drehgelenk zum Heben und Senken des Aus­ legerarmes und mit einem zweiten Drehgelenk zu einer seitlichen Verschwenkung zumindest eines Teils des Ausle­ gerarmes.

Aus der US-A-4 500 250 ist bereits ein Bagger bekannt, dessen Ausleger mittels Hydraulikvorrichtungen im Sinne einer Verschwenkung um eine horizontal verlaufende Dreh­ achse anhebbar und absenkbar sowie im Sinne einer Ver­ schwenkung um eine vertikal verlaufende Drehachse seit­ lich verschwenkbar ist.

Weiterhin ist aus der DE-A-16 58 033 ein Bagger bekannt, welcher einen am Baggeroberteil angeordneten Grundarm aufweist, an dem ein Auslegerarm mit einem Knickarm ange­ lenkt ist. Der Grundarm und der Auslegerarm dieses Bag­ gers sind durch ein Drehgelenk mit in bzw. parallel zur Mittelebene des Auslegerarmes verlaufender Achse verbun­ den.

Ferner ist in der DE-A-21 63 358 ein Bagger beschrieben, welcher einen in vertikaler Richtung auf- und abschwenk­ baren Grundarm und einen darauf montierten Auslegerarm aufweist. Zwischen diese beiden Arme ist ein Doppelgelenk mit einer vertikalen und einer in der Längsmittelebene des Auslegers liegenden horizontalen Drehachse einge­ setzt.

Aus der DE-A1-32 34 019 ist eine Hydraulikbaggerausrü­ stung für eine lotrechte, zur Baggerfahrwerkslängsrich­ tung parallelversetzte Arbeitsebene bekannt, bei der ein zwischen dem Auslegerober- und -unterteil vorgesehenes Schwenkgelenk mit lotrechter Schwenkachse über eine Par­ allelführung mit dem Baggeroberwagen verbunden ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfin­ dung die Aufgabe zugrunde, einen neuen Weg aufzuzeigen, wie bei einem Bagger mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen ein lotgerechtes Ausbaggern von Gräben, die parallel zum Fahrwerk des Baggers verlaufen, sichergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Bagger mit den im Oberbe­ griff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentan­ sprüchen.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß die bei herkömmlichen Baggern beim Ausbaggern von Gräben, die parallel zum Fahrwerk des Baggers verlaufen, bei einem Heben bzw. Senken des Auslegers zwangsläufig auftretende Schiefstellung des Baggerlöffels durch die beanspruchte rotationssymmetrische Verstellung ausgegli­ chen wird. Beim Ausheben der genannten Gräben sind dem­ nach insgesamt drei Drehachsen aktiv. Die erste Drehachse verläuft horizontal und wird zum Heben und Senken des Baggerarmes verwendet. Bei der zweiten Drehachse handelt es sich um eine im wesentlichen senkrecht verlaufende Knickachse, die zu einer Verschwenkung zumindest eines Teils des Baggerarmes nach links oder rechts vorgesehen ist. Wird beim Vorliegen einer derartigen Verschwenkung nach links oder rechts der Baggerarm angehoben oder abge­ senkt, dann führt dies zu einer Schiefstellung bzw. Ver­ kippung des Baggerlöffels. Diese Schiefstellung bzw. Ver­ kippung wird durch die im Anspruch 1 weiterhin angegebene rotationssymmetrische Verstellung zumindest des vorder­ sten Teils des Baggerarmes kompensiert, wobei die Mittel­ achse des vordersten Teils des Baggerarmes als Drehachse dient.

In den Ansprüchen 2 bis 8 sind vorteilhafte Ausführungs­ formen eines Baggers gemäß der Erfindung beschrieben.

Die Vorteile der im Anspruch 9 angegebenen lasergesteuer­ ten Verdrehung des dritten Drehgelenks bestehen darin, daß der Baggerführer bzw. eine andere Bedienperson von der Aufgabe befreit ist, die Verdrehung manuell mittels einer Bedienvorrichtung zu steuern. Dadurch wird dem Um­ stand Rechnung getragen, daß der Baggerführer in vielen Fällen keinen optimalen Einblick in einen bereits teil­ weise ausgehobenen Graben hat, so daß es für ihn ohnehin sehr schwierig wäre, die Verdrehung des dritten Drehge­ lenks manuell zu steuern. Weiterhin wäre er durch eine gleichzeitige manuelle Bedienung von insgesamt drei Dreh­ gelenken auch überfordert.

Mittels der im Anspruch 11 angegebenen Merkmale wird er­ reicht, daß die lasergesteuerte Drehgelenkverstellung je nach Bedarf ein- und ausschaltbar ist. Da sie beim Aushe­ ben von Gräben, die ohne Verschwenkung zumindest eines Teils des Baggerarmes nach links oder rechts ausgehoben werden können, nicht notwendig ist, kann sie in diesen Fällen ausgeschaltet werden bzw. bleiben.

Durch die in den Ansprüchen 12 bis 14 beschriebenen Maß­ nahmen wird eine Stabilisierung des zweiten Drehgelenks erreicht.

Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der Erläuterung eines Ausführungsbeispiels an­ hand der Figuren.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht auf einen Teil eines Baggerarmes gemäß der Erfindung und

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf den in Fig. 1 gezeigten Teil eines Baggerarmes gemäß der Er­ findung.

Die Erfindung ist vorzugsweise verwendbar bei einem Rad­ bagger. Ein derartiger Radbagger weist ein Fahrwerk, ein Baggergehäuse und einen Baggerarm auf, der auch als Aus­ leger bezeichnet wird. Der Ausleger selbst kann in einen hinteren Auslegerarm, einen mittleren Auslegerarm und ei­ nen vorderen Auslegerarm aufgeteilt sein, wobei der Bag­ gerlöffel am vorderen Auslegerarm angebracht ist. Es ist auch denkbar, daß der Bagger nur einen Auslegerarm hat.

Die nachstehende beispielhafte Erläuterung der Erfindung erfolgt anhand des mittleren Auslegerarms eines Radbag­ gers, der einen hinteren, mittleren und vorderen Ausle­ gerarm aufweist.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht auf ei­ nen Teil eines Baggerarmes gemäß der Erfindung, wobei der gezeigte Teil ein Teil des mittleren Auslegerarmes ist.

Aus dem gezeigten Teil des mittleren Auslegerarmes ist ersichtlich, daß dieser einen hinteren Abschnitt 10, ei­ nen mittleren Abschnitt 9 und einen vorderen Abschnitt 8 aufweist.

Nicht in der Figur dargestellt ist ein erstes Drehgelenk des Baggers, unter dessen Verwendung ein Heben und Senken des Auslegerarmes erfolgt, wobei die zugehörige Drehachse in horizontaler Richtung verläuft. Dieses erste Drehge­ lenk kann zwischen dem Baggergehäuse und dem hinteren Auslegerarm oder zwischen dem hinteren und dem mittleren Auslegerarm bzw. dessen hinterem Abschnitt 10 vorgesehen sein. Das Heben und Senken des Auslegerarmes erfolgt un­ ter Verwendung von einem oder zwei Hydraulikzylindern, die über einen Schalthebel vom Baggerführer steuerbar sind.

Der hintere Abschnitt 10 des mittleren Auslegerarmes ist über ein zweites Drehgelenk 11 mit dem mittleren Ab­ schnitt 9 des mittleren Auslegerarmes verbunden. Dieses zweite Drehgelenk 11 weist eine in der Fig. 1 senkrecht verlaufende Drehachse auf und ist zu einem seitlichen Verschwenken des vorderen Teils des Baggerarmes vorgese­ hen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht dieser seitlich verschwenkbare vordere Teil des Baggerarmes aus dem mittleren und vorderen Abschnitt 9, 8 des mittleren Auslegerarmes sowie dem nicht gezeichneten vorderen Aus­ legerarm mit dem daran befestigten Baggerlöffel.

Die seitliche Verschwenkung erfolgt unter Verwendung von zwei seitlich angeordneten Hydraulikzylindern, von denen der auf der rechten Außenseite des Baggerarmes befindli­ che Hydraulikzylinder 12a in der Figur gezeigt ist. Die hintere Halterung 19a für diesen Hydraulikzylinder 12a ist im hinteren Abschnitt 10 des mittleren Auslegerarmes angeordnet. Die vordere Halterung 18a für diesen Hydrau­ likzylinder befindet sich auf der rechten Außenseite des mittleren Abschnitts 9 des mittleren Auslegerarmes.

Das Knickgelenk 11 wird durch oberhalb und unterhalb des Knickgelenkes angebrachte Gleitplatten 15a, 15b, 16a, 16b stabilisiert. Dabei sind mit den Bezugszahlen 15a und 15b äußere Gleitplatten bezeichnet, die mit der Ober- bzw. Unterseite des hinteren Abschnitts 10 des mittleren Auslegerarmes verschweißt sind. Diese äußeren Gleitplatten 15a und 15b erstrecken sich über das Knickgelenk 11 hin­ aus bis in den Bereich des mittleren Abschnitts 9 des mittleren Auslegerarmes. Dort umfassen sie die inneren Gleitplatten 16a und 16b, die auf der Ober- bzw. Unter­ seite des mittleren Abschnitts des mittleren Auslegerar­ mes angeschweißt sind. Bei einem Verschwenken nach links oder rechts und beim nachfolgenden Arbeiten in der ver­ schwenkten Stellung haben die genannten Gleitplatten die Aufgabe, die auf das Knickgelenk einwirkenden Belastungen aufzufangen und dadurch sowohl das Knickgelenk als auch den gesamten Baggerarm zu stabilisieren.

Bei einem Einknicken des Knickgelenkes nach links wird der auf der rechten Außenseite des Baggerarmes angeord­ nete Hydraulikzylinder 12a ausgefahren und der auf der linken Außenseite des Baggerarmes vorgesehene Hydrau­ likzylinder 12b eingezogen.

Bei den weiterhin in der Fig. 1 gezeigten Bauteilen des Knickgelenkes 11 handelt es sich um einen Stahlbolzen 20, eine Gleitbuchse 21 und eine Stahlbuchse 22, die zur Ge­ währleistung der Funktionsweise des Knickgelenks 11 bei­ tragen.

Der mittlere Abschnitt 9 des mittleren Auslegerarmes ist über ein drittes Drehgelenk 1 mit dem vorderen Abschnitt 8 des mittleren Auslegerarmes gekoppelt. Dieses dritte Drehgelenk 1, dessen Drehachse die in der Fig. 1 gestri­ chelt gezeichnete Mittelachse des vorderen Abschnitts 8 ist, erlaubt eine rotationssymmetrische Verdrehung des vorderen Abschnitts 8 um die genannte Mittelachse. Dies ist in der Figur mit dem Buchstaben u angedeutet. Da der vordere Auslegerarm im Hinblick auf die rotationssymme­ trische Verdrehung fest mit dem vorderen Abschnitt 8 des mittleren Auslegerarmes verbunden ist, führt die genannte rotationssymmetrische Verdrehung zu einer Aufhebung bzw. Kompensation der seitlichen Verkippung des auf dem vorde­ ren Auslegerarm angebrachten Baggerlöffels, die bei her­ kömmlichen Baggerarmen dann auftritt, wenn der Baggerarm bei seitlicher Verschwenkung angehoben oder abgesenkt wird.

Da die genannte rotationssymmetrische Verdrehung zu einer Kompensation der seitlichen Verkippung des Baggerlöffels führt, können mittels eines Baggers, der die Merkmale der Erfindung aufweist, in vorteilhafter Weise Gräben lotge­ recht ausgehoben werden, die parallel zum Fahrwerk des Baggers verlaufen.

Die Verdrehung des dritten Drehgelenks 1, bei dem es sich vorzugsweise um ein Kugelgelenk handelt, erfolgt unter Verwendung von vorzugsweise zwei Hydraulikzylindern, die auf den Außenseiten des Baggerarmes vorgesehen sind und dort schräg von oben nach unten bzw. umgekehrt verlaufen. Der auf der rechten Außenseite des Baggerarmes angeord­ nete Hydraulikzylinder 6a ist über eine hintere Halterung 24a am mittleren Abschnitt 9 des mittleren Auslegerarmes und über eine vordere Halterung 23a am vorderen Abschnitt 8 des mittleren Auslegerarms befestigt.

Auch im Bereich dieses dritten Drehgelenkes 1 sind Gleit­ elemente vorgesehen, die die Kontaktfläche zwischen dem mittleren und dem vorderen Abschnitt des mittleren Ausle­ gerarmes bilden und die Funktion dieses Gelenkes sicher­ stellen. Dabei ist in der Fig. 1 mit der Bezugszahl 2 die mit dem vorderen Abschnitt 8 verschweißte Gleitplatte des vorderen Abschnitts 8, mit der Bezugszahl 3 die mit dem mittleren Abschnitt 9 verschweißte Gleitplatte, mit der Bezugszahl 4 eine auf der Rückseite des vorderen Ab­ schnitts 8 angebrachte Gleitkugel und mit der Bezugszahl 5 eine in die Gleitplatte 3 bzw. die Vorderseite des mittleren Abschnitts 9 eingebrachte Gleitpfanne.

Auf der Oberseite ist im hinteren Bereich des vorderen Abschnitts 8 die hintere Halterung 17 für einen weiteren Hydraulikzylinder 13 vorgesehen, der zur Verstellung des in der Fig. 1 nicht gezeigten vorderen Auslegerarmes vorgesehen ist.

Weiterhin sind in der Fig. 1 Hydraulikschläuche 14 ge­ zeigt, die mit einem Steuergerät in Verbindung stehen, von dem aus die genannten Gelenke verstellt werden kön­ nen.

Die Verstellung bzw. Verdrehung des Drehgelenkes 1 er­ folgt vorzugsweise ultraschall- und/oder lasergesteuert. Zu diesem Zweck ist beispielsweise auf der rechten Außenseite des Baggerarmes im Bereich des mittleren Abschnitts 9 des mittleren Auslegerarmes eine Laser- Zentraleinheit 7 vorgesehen. Dieser werden vom Baggerführer mittels einer Bedieneinheit eingegebene Steuersignale über ein Verbindungskabel zugeführt. Die Steuersignale sind insbesondere zur Aktivierung und Deaktivierung der Lasereinheit sowie zur Vorgabe von Winkelstellungen vorgesehen. Dieses Lasergerät ist unter anderem dazu vorgesehen, zu erkennen, ob der Baggerlöffel momentan in einer lotgerechten Stellung arbeitet oder nicht.

Zu diesem Zweck werden von der Laser-Zentraleinheit 7 Laserstrahlen in einer Richtung parallel zur rechten Außenseite des mittleren Abschnitts 9 nach vorne ausgestrahlt. Diese Laserstrahlen, die eine senkrechte Linie beschreiben, werden von einer einen Sensor bildenden Reflektorplatte 25, die am oberen Rand des Baggerlöffels oder auf der rechten Außenseite des vorderen Abschnitts 8 oder einer anderen geeigneten Stelle des Baggerarmes angebracht ist, reflektiert und von der Laser-Zentraleinheit 7 detektiert. Gegebenenfalls können auch mehrere Sensoren bzw. Reflektorplatten verwendet werden.

Durch eine Auswertung der reflektierten Strahlung können Rückschlüsse auf die momentane Stellung des Baggerlöffels gezogen werden. Beispielsweise ist bei einer lotgerechten Stellung des Baggerlöffels die reflektierte Strahlung groß, bei nicht lotgerechter Stellung klein. Die Information über die Menge der reflektierten Strahlung wird in eine Stellinformation umgesetzt, mit deren Hilfe unter Verwendung von Steuerventilen und mittels der dem Kugelgelenk 1 zugeordneten Hydraulikzylinder der vordere Abschnitt 8 sowie der daran befestigte vordere Ausle­ gerarm mit dem Baggerlöffel so gedreht wird, daß der Baggerlöffel stets in einer lotgerechten Stellung arbeitet.

Die Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf den in Fig. 1 gezeigten Teil eines Baggerarmes gemäß der Erfin­ dung. Insbesondere sind aus dieser Figur auch die auf der linken Außenseite des Baggerarmes vorgesehenen Hydrau­ likzylinder 12b und 6b ersichtlich, wobei der Hydrau­ likzylinder 12b ebenso wie der auf der rechten Außenseite des Baggerarmes vorgesehene Hydraulikzylinder 12a in drei unterschiedliche Stellungen gezeigt sind, um deren Ar­ beitsweise bei einer seitlichen Verdrehung des zweiten Drehgelenkes 11 zu veranschaulichen. Weiterhin ist in der Fig. 2 auch angedeutet, wie die vor dem zweiten Drehge­ lenk 11 gelegenen Teile des Baggerarmes nach links bzw. rechts "abgeknickt" bzw. verschwenkt werden können. An­ sonsten sind bereits im Zusammenhang mit der Fig. 1 er­ läuterte Bauteile des Baggerarmes in der Fig. 2 mit den­ selben Bezugszeichen versehen wie in der Fig. 1.

Claims (14)

1. Bagger mit verschwenkbarem Baggergehäuse und einem Auslegerarm, mit einem ersten Drehgelenk zum Heben und Senken des Auslegerarms und mit einem zweiten Drehgelenk zu einer seitlichen Verschwenkung zumindest eines Teils des Auslegerarmes, dadurch gekennzeichnet, daß er ein drittes Drehgelenk (1) zur rotationssym­ metrischen Verstellung zumindest des vordersten Teils des Auslegerarms aufweist, wobei die Mittelachse des vor­ dersten Auslegerarmteils als Drehachse dient.

2. Bagger nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das dritte Drehgelenk (1) ein Kugelge­ lenk ist.

3. Bagger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das dritte Drehgelenk (1) zwi­ schen dem zweiten Drehgelenk (11) und dem Baggerlöffel angeordnet ist.

4. Bagger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das zweite und das dritte Drehgelenk im Bereich des Auslegerarmes vorgesehen sind und daß der Auslegerarm durch diese Drehgelenke in ein hinteres, ein mittleres und ein vorderes Auslegerarm­ teil aufgeteilt ist.

5. Bagger nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das dritte Drehgelenk zwischen dem mittleren und dem vorderen Auslegerarmteil vorgesehen ist.

6. Bagger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das dritte Drehge­ lenk mittels mindestens eines ersten Hydraulikzylinders (6a) drehbar ist und daß auf dem vorderen und dem mittle­ ren Auslegerarmteil jeweils eine Halterung (23a, 24a) für den ersten Hydraulikzylinder vorgesehen ist.

7. Bagger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der mittlere und der vordere Auslegerarmteil im Bereich ihrer gemeinsamen Kontaktfläche jeweils eine Gleitplatte (2, 3) aufweisen.

8. Bagger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die hintere Halte­ rung (17) für einen zweiten, dem vorderen Auslegerarmteil zugehörigen Hydraulikzylinder (13) im hinteren Bereich des vorderen Auslegerarmteils (8) angebracht ist.

9. Bagger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß er eine Ultraschall- und/oder eine Laservorrichtung (7) aufweist und der zur Verdrehung des dritten Drehgelenks (1) vorgesehene erste Hydraulikzylinder (6a) in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Ultraschall- bzw. Laservorrichtung angesteuert wird.

10. Bagger nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ultraschall- bzw. Laservorrichtung (7) auf dem mittleren Auslegerarmteil (9) positioniert ist.

11. Bagger nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß er mit einem Bedienelement ver­ sehen ist, durch dessen Betätigung eine ultraschall- und/oder lasergesteuerte Verstellung des dritten Drehgelenkes aktivierbar und deaktivierbar ist.

12. Bagger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Auslegerarm im Bereich des zweiten Drehgelenkes (11) äußere und innere Gleitplatten (15a, 15b, 16a, 16b) zur Stabilisierung des Gelenkes (11) aufweist.

13. Bagger nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die inneren Gleitplatten (16a, 16b) fest mit dem mittleren Auslegerarmteil (9) verschweißt sind.

14. Bagger nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die äußeren Gleitplatten (15a, 15b) fest mit dem hinteren Auslegerarmteil (10) ver­ schweißt sind, über das zweite Drehgelenk (11) hinaus bis in den Bereich des mittleren Auslegerarmteils (9) hin­ einreichen und dort eine gemeinsame Kontaktfläche mit den inneren Gleitplatten (15a, 15b) aufweisen.